[發明專利]硅毫微結構,硅量子線陣列的形成方法,以及基于此的設備

無效

• 申請號: 00816289.1
• 申請日: 2000-10-02
• 公開（公告）號: CN1399791A
• 公開（公告）日: 2003-02-26
• 發明（設計）人: 瓦萊里·K·斯米爾諾夫;德米特里·S·奇巴羅夫
• 申請（專利權）人: 塞珀特爾電子有限公司
• 主分類號: H01L21/265
• 分類號: H01L21/265;H01L21/335;H01L29/12
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 袁炳澤,謝麗娜

1.一種形成硅毫微結構的方法，包括：

在超高真空中，在硅表面濺射氮分子離子的均勻流，以形成周期性的波浪形突起，所述突起的波陣面處于離子入射面的方向；還包括以下步驟：

在濺射之前：

在9nm到120nm范圍內選擇周期性波浪形突起的期望波長；

基于所述選擇的波長，確定離子能量、對于所述材料表面的離子入射角、所述硅層的溫度、所述波浪形突起的成型深度、所述波浪形突起的高度以及離子在硅中的穿透距離。

2.根據權利要求1的方法，其特征在于，基于先前得到的、使所述離子能量、所述離子入射角、所述硅層溫度、所述成型深度、所述波浪形突起的高度與所述周期性波浪形突起的波長相關的經驗數據，確定所述的離子能量、所述的離子入射角、所述的硅層溫度、所述的成型深度、以及所述波浪形突起的高度，其中，由所述的離子能量確定所述的離子穿透距離。

3.根據權利要求1的方法，其特征在于，還包括以下步驟：在濺射之前，將含有具有懸垂邊的窗口的氮化硅掩模置于濺射區上的所述硅表面上，并且通過所述的窗口對所述的硅表面進行濺射。

4.根據權利要求1的方法，其特征在于，還包括以下步驟：在濺射之前，在將要形成所述波浪形突起的所述硅層的表面上去除雜質。

5.根據權利要求1的方法，其特征在于，還包括：在濺射之后，在惰性環境中，對具有所述突起的材料進行退火。

6.根據權利要求1的方法，其特征在于，在1000到1200℃的溫度范圍內對材料進行至少一個小時的退火。

7.根據上述權利要求中任意一項的方法，其特征在于，所述的硅毫微結構包括硅量子線陣列，所述的硅包括絕緣硅材料的硅層，還包括：

將所述硅層的厚度選定為大于所述波浪形突起的成型深度、所述波浪形突起的高度和所述離子穿透距離之和。

8.根據權利要求7的方法，還包括：

在濺射過程中：

從所述絕緣硅材料的絕緣層檢測二次離子發射信號；以及

當檢測到的信號的值到達預定閾值的時候，結束濺射。

9.根據權利要求8的方法，其特征在于，所述二次離子發射信號的所述閾值是，在此值時，信號以等于信號噪聲部分正負峰間高度的量超過平均背景值。

10.一種光電子設備，包括由權利要求7的方法所形成的量子線陣列；

11.一種電子設備，包括由權利要求7的方法所形成的量子線陣列；

12.根據權利要求11的設備，包含由所述的硅量子線陣列連接的硅墊、位于所述量子線陣列上的絕緣層，以及位于所述絕緣體上的電極。